JPH08262913A - Fixing roll - Google Patents

Fixing roll

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Publication number
JPH08262913A
JPH08262913A JP6440095A JP6440095A JPH08262913A JP H08262913 A JPH08262913 A JP H08262913A JP 6440095 A JP6440095 A JP 6440095A JP 6440095 A JP6440095 A JP 6440095A JP H08262913 A JPH08262913 A JP H08262913A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
oil
swelling
fixing roll
outer periphery
Prior art date
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Pending
Application number
JP6440095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Okuda
博文 奥田
Yasuhito Suzuki
康仁 鈴木
Kazunori Toyama
和徳 遠山
Koji Yamaguchi
浩二 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Priority to JP6440095A priority Critical patent/JPH08262913A/en
Publication of JPH08262913A publication Critical patent/JPH08262913A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide an inexpensive fixing roll excellent in toner releasability and durability and capable of obtaining a high-quality picture. CONSTITUTION: A heat conductivity imparting layer 2 is formed on the outer periphery of a cylindrical shaft 1, an oil barrier layer 3 is formed on the outer periphery of the layer 2, and an oil swelling layer 4 is formed on the outer periphery of the barrier layer 3 to constitute a fixing roll. The swelling amt. of silicone oil in the layer 4 is set at 1-8wt.%, and further the oil swelling layer 4 is the outermost layer formed by the matrix material contg. fluorosilicone rubber (component A), a peroxide cross-linking agent (component B) and a filler (component C).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機,プ
リンター等に用いられる定着ロールに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing roll used in electrophotographic copying machines, printers and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真複写方式による複写機におい
て、複写紙に転写されたトナー像を定着させる方式とし
て、例えばつぎのような熱ロール定着方式によるトナー
の定着が行われている。すなわち、感光ドラムの外周面
上に形成された静電潜像にトナーを吸着させ、このトナ
ーを複写紙面上に転写させる。ついで、図2に示すよう
に、各々その内部に熱源となるハロゲンランプ16a,
16bを備えた一対の定着ロール6と加圧ロール7の間
に、矢印方向に、上記トナー14が転写された複写紙1
3を通して上記トナー14を加熱溶融させるとともに上
記一対のロール6,7間の圧力によりトナー14を複写
紙13に浸透させてトナー15(定着像)を定着させる
ことが行われている。図2において、10は入口側ガイ
ド、11は出口側ガイド、12は分離爪である。
2. Description of the Related Art In a copying machine using an electrophotographic copying method, as a method for fixing a toner image transferred on a copy sheet, for example, the following toner fixing is performed by a heat roll fixing method. That is, toner is attracted to the electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum, and this toner is transferred onto the copy paper surface. Next, as shown in FIG. 2, halogen lamps 16a, which serve as heat sources,
Copy paper 1 on which the toner 14 is transferred in the direction of the arrow between a pair of fixing roll 6 and a pressure roll 7 having 16b.
3, the toner 14 is heated and melted, and the pressure between the pair of rolls 6 and 7 causes the toner 14 to penetrate into the copy paper 13 to fix the toner 15 (fixed image). In FIG. 2, 10 is an inlet side guide, 11 is an outlet side guide, and 12 is a separation claw.

【0003】このような定着ロール6としては、つぎに
示すような構造のものがあげられる。芯金の外周に、
シリコーンゴムからなる弾性体層が形成され、この弾性
体層の外周にフッ素ゴムからなる離型層が形成された定
着ロール(2層構造)があげられる。また、芯金の外
周に、シリコーンゴムからなる弾性体層が形成され、こ
の弾性体層の外周にフッ素ゴム層が形成され、さらにこ
のフッ素ゴム層の外周にシリコーンゴム層が形成された
定着ロール(3層構造)があげられる。
An example of such a fixing roll 6 is as follows. On the outer circumference of the core
An example is a fixing roll (two-layer structure) in which an elastic layer made of silicone rubber is formed, and a release layer made of fluororubber is formed on the outer circumference of the elastic layer. A fixing roll in which an elastic body layer made of silicone rubber is formed on the outer circumference of the core metal, a fluororubber layer is formed on the outer circumference of the elastic body layer, and a silicone rubber layer is further formed on the outer circumference of the fluororubber layer. (Three-layer structure).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一方、特に、フルカラ
ー複写機では、画像再現性を向上させるために、定着部
でのトナー溶融性を高めており、その結果、定着ロール
表面にトナーが付着し鮮明な画像が得られ難いという問
題が発生している。そのため、従来から、定着ロール表
面に離型性をもたせるために、シリコーンオイルを塗布
し、定着ロール表面へのトナーの付着防止が図られてい
る。例えば、上記の定着ロールでは、ロールの最外層
がフッ素ゴムにより形成されていることから、ジメチル
シリコーンオイル等の通常のシリコーンオイルでは、オ
イルがはじかれてしまい、最外層に対して濡れ性が悪
い。このことから、この濡れ性を改良するために、変性
シリコーンオイルが用いられる。が、この変性シリコー
ンオイルは高価であることからコストが高くなり、しか
も、上記変性シリコーンオイルの変性基が熱劣化するた
め、離型作用が低下するという問題が生じる。また、上
記の定着ロールは、中間層にシリコーンオイルのバリ
ア層となるフッ素ゴム層を形成することによりシリコー
ンオイルによる膨潤を最外層のシリコーンゴム層に限定
して、ロール全体の寸法安定性を確保したものである。
しかし、最外層のシリコーンゴム層にシリコーンオイル
の濡れ膜が形成されるとともに、余分なシリコーンオイ
ルがシリコーンゴム層内に浸入してシリコーンゴム層自
身が膨潤することから、耐摩耗性に乏しく摩耗劣化によ
るロールの耐久性に問題が生じる。
On the other hand, in particular, in a full-color copying machine, the toner meltability in the fixing section is increased in order to improve the image reproducibility, and as a result, toner adheres to the surface of the fixing roll. There is a problem that it is difficult to obtain a clear image. Therefore, conventionally, in order to impart releasability to the surface of the fixing roll, silicone oil is applied to prevent the toner from adhering to the surface of the fixing roll. For example, in the fixing roll described above, since the outermost layer of the roll is formed of fluororubber, the ordinary silicone oil such as dimethyl silicone oil repels the oil, resulting in poor wettability to the outermost layer. . Therefore, a modified silicone oil is used to improve the wettability. However, since the modified silicone oil is expensive, the cost becomes high, and further, since the modifying group of the modified silicone oil is thermally deteriorated, the releasing action is deteriorated. Further, in the above fixing roll, by forming a fluororubber layer serving as a barrier layer for silicone oil in the intermediate layer, swelling due to silicone oil is limited to the outermost silicone rubber layer to ensure dimensional stability of the entire roll. It was done.
However, a wetting film of silicone oil is formed on the outermost silicone rubber layer, and excess silicone oil penetrates into the silicone rubber layer and swells itself, resulting in poor wear resistance and wear deterioration. Causes a problem in roll durability.

【0005】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、低コストで、トナー離型性および耐久性に優
れ、高画質の画像が得られる定着ロールの提供をその目
的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a fixing roll which is low in cost, excellent in toner releasability and durability, and capable of obtaining a high quality image.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の定着ロールは、軸体の外周に熱伝導性付
与層が形成され、この熱伝導性付与層の外周にオイルバ
リア層が形成され、このオイルバリア層の外周にオイル
膨潤層が形成された定着ロールであって、上記オイル膨
潤層におけるシリコーンオイルの膨潤量が1〜8重量%
に設定され、かつ上記オイル膨潤層が、下記の(A)〜
(C)成分を含有するマトリックス材料によって形成さ
れているという構成をとる。 (A)フロロシリコーンゴム。 (B)パーオキサイド系架橋剤。 (C)充填剤。
In order to achieve the above object, the fixing roll of the present invention has a heat conductivity imparting layer formed on the outer periphery of a shaft body and an oil barrier layer on the outer periphery of this heat conductivity imparting layer. And a swelling amount of silicone oil in the oil swelling layer is 1 to 8% by weight.
And the oil swelling layer is set to the following (A) to
It is formed of a matrix material containing the component (C). (A) Fluorosilicone rubber. (B) Peroxide type crosslinking agent. (C) Filler.

【0007】[0007]

【作用】すなわち、本発明者らは、耐久性の低下を防止
するとともにトナー離型性に優れた定着ロールを得るた
めに一連の研究を重ねた。その結果、ロールの最外層
に、フロロシリコーンゴム〔(A)成分〕を主とするマ
トリックス材料により形成されたオイル膨潤層を形成
し、このオイル膨潤層のシリコーンオイルの膨潤量を特
定の範囲に設定すると、適度なシリコーンオイルの膨潤
により、トナー離型性が付与されるとともに、耐久性の
低下を防止することも可能となることを見出しこの発明
に到達した。
In other words, the present inventors have conducted a series of studies in order to prevent deterioration of durability and obtain a fixing roll excellent in toner releasing property. As a result, an oil swelling layer formed of a matrix material mainly composed of fluorosilicone rubber [component (A)] was formed on the outermost layer of the roll, and the swelling amount of the silicone oil in this oil swelling layer was set within a specific range. The inventors have found that, when set, the toner releasability can be imparted by appropriate swelling of silicone oil, and at the same time, it is possible to prevent deterioration of durability, and the present invention has been reached.

【0008】つぎに、この発明を詳細に説明する。Next, the present invention will be described in detail.

【0009】この発明の定着ロールは、軸体と、上記軸
体の外周に形成される熱伝導性付与層と、この熱伝導性
付与層の外周に形成されるオイルバリア層と、このオイ
ルバリア層の外周に形成されるオイル膨潤層とから構成
される。
The fixing roll of the present invention comprises a shaft, a heat conductivity imparting layer formed on the outer periphery of the shaft, an oil barrier layer formed on the outer periphery of the heat conductivity imparting layer, and the oil barrier. It is composed of an oil swelling layer formed on the outer periphery of the layer.

【0010】上記軸体としては、通常、内部を中空にく
り抜いた金属製の略円筒体が用いられる。
As the shaft body, a metal substantially cylindrical body whose inside is hollowed out is usually used.

【0011】上記軸体の外周に形成される熱伝導性付与
層は、一般に、定着ロールが加熱圧着による定着方式に
用いられるため、その耐熱性、高熱伝導性および柔軟性
を有するという観点からシリコーンゴムを主成分とする
形成材料を用いて形成される。
The heat-conductivity-imparting layer formed on the outer periphery of the shaft body is generally used in a fixing system in which a fixing roll is heated and pressure-bonded, and therefore has a heat resistance, a high heat conductivity, and flexibility from the viewpoint of silicone. It is formed using a forming material containing rubber as a main component.

【0012】上記シリコーンゴムとしては、特に限定す
るものではなく従来公知のものが用いられる。なかでも
HTV型シリコーンゴム(高温架橋型シリコーンゴム)
を用いることが好ましく、例えばメチルビニルシリコー
ンゴム,フェニルメチルシリコーンゴム等があげられ
る。
The silicone rubber is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Above all, HTV type silicone rubber (high temperature cross-linking type silicone rubber)
Is preferably used, and examples thereof include methyl vinyl silicone rubber and phenylmethyl silicone rubber.

【0013】また、上記熱伝導性付与層形成材料には、
上記シリコーンゴム以外に、必要に応じてエチレン−プ
ロピレンゴム,アクリルゴム,フロロシリコーンゴム等
の耐熱性ゴムを併用することができる。
The material for forming the thermal conductivity imparting layer is
In addition to the above silicone rubber, heat resistant rubber such as ethylene-propylene rubber, acrylic rubber and fluorosilicone rubber may be used in combination, if necessary.

【0014】上記熱伝導性付与層形成材料には、上記主
成分であるシリコーンゴム以外に、架橋剤,充填剤,触
媒等を必要に応じて適宜に配合することができる。
In addition to the above-mentioned silicone rubber which is the main component, a cross-linking agent, a filler, a catalyst and the like can be appropriately added to the material for forming the heat conductivity imparting layer, if necessary.

【0015】上記熱伝導性付与層の外周に形成されるオ
イルバリア層は、最外層を通過して浸入するシリコーン
オイルに対して内層である熱伝導性付与層への浸入およ
び膨潤を防止するために設けられるものである。このた
め、上記オイルバリア層は、シリコーンオイルに対する
バリア特性を有する材料、例えば、フッ素ゴムを主成分
とする形成材料によって形成される。
The oil barrier layer formed on the outer periphery of the heat conductivity imparting layer is for preventing the silicone oil, which has penetrated through the outermost layer and infiltrate, from infiltrating and swelling into the heat conductivity imparting layer as the inner layer. It is provided in. Therefore, the oil barrier layer is formed of a material having barrier properties against silicone oil, for example, a forming material containing fluororubber as a main component.

【0016】上記フッ素ゴム(A成分)としては、2元
フッ化ビニリデン系ゴム,3元フッ化ビニリデン系ゴ
ム,テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム,フル
オロホスファゼン系ゴム等があげられ、これらは単独で
もしくは2種以上併せて用いられる。特に、耐熱性,耐
シリコーンオイル性,コストの点から、2元フッ化ビニ
リデン系ゴムまたは3元フッ化ビニリデン系ゴムを用い
ることが好ましい。また、2種以上併用して用いる場合
の好適な組み合わせは、2元フッ化ビニリデン系ゴムと
3元フッ化ビニリデン系ゴムの併用である。
Examples of the above-mentioned fluororubber (component A) include binary vinylidene fluoride rubber, ternary vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, fluorophosphazene rubber, etc. Alternatively, they may be used in combination of two or more. In particular, it is preferable to use a binary vinylidene fluoride rubber or a ternary vinylidene fluoride rubber in terms of heat resistance, silicone oil resistance, and cost. When two or more kinds are used in combination, a suitable combination is a binary vinylidene fluoride rubber and a ternary vinylidene fluoride rubber.

【0017】また、上記フッ素ゴム以外に、シリコーン
オイルによって膨潤しないフロロシリコーンゴムが用い
られる。このようなフロロシリコーンゴムは、下記の一
般式(1)で表されるタイプのフロロシリコーンゴムで
ある。
In addition to the above-mentioned fluororubber, fluorosilicone rubber that does not swell with silicone oil is used. Such a fluorosilicone rubber is a type of fluorosilicone rubber represented by the following general formula (1).

【0018】[0018]

【化1】 Embedded image

【0019】上記オイルバリア層形成材料には、上記主
成分であるフッ素ゴム以外に、架橋剤,充填剤,触媒等
を必要に応じて適宜に配合することができる。
In addition to the above-mentioned fluororubber which is the main component, a crosslinking agent, a filler, a catalyst and the like can be appropriately blended in the oil barrier layer forming material, if necessary.

【0020】上記架橋剤としては、特に限定するもので
はなく従来公知のものが用いられる。例えば、ヘキサメ
チレンジアミンカルバメート、N,N′−ジシンナミリ
デン−1,6−ヘキサンジアミン等のアミン系架橋剤、
ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
t−ブチルクミルパーオキサイド等のパーオキサイド系
架橋剤、ビスフェノールAF系のポリオール系架橋剤が
あげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用
いられる。なかでも、架橋性、接着性という観点からベ
ンゾイルパーオキサイドを用いることが好ましい。
The cross-linking agent is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. For example, an amine-based crosslinking agent such as hexamethylenediamine carbamate and N, N′-dicinnamylidene-1,6-hexanediamine,
Benzoyl peroxide, dicumyl peroxide,
Examples thereof include peroxide-based crosslinking agents such as t-butylcumyl peroxide and bisphenol AF-based polyol crosslinking agents. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, benzoyl peroxide is preferably used from the viewpoint of crosslinkability and adhesiveness.

【0021】上記オイルバリア層の外周に形成されるオ
イル膨潤層は、フロロシリコーンゴム(A成分)と、パ
ーオキサイド系架橋剤(B成分)と、充填剤(C成分)
を含有するマトリックス材料によって形成される。
The oil swelling layer formed on the outer periphery of the oil barrier layer comprises a fluorosilicone rubber (component A), a peroxide type crosslinking agent (component B), and a filler (component C).
Formed by a matrix material containing

【0022】上記フロロシリコーンゴム(A成分)は、
熱架橋型のものであって、例えば、下記の(2)に示す
繰り返し単位を有するフロロシリコーンゴムがあげられ
る。このようなフロロシリコーンゴムとしては、重量平
均分子量としては、1×10 5 〜8×105 の範囲のも
のを用いることが好ましい。
The above fluorosilicone rubber (component A) is
It is a heat-crosslinking type and is shown in (2) below, for example.
Fluorosilicone rubber having a repeating unit is exemplified.
It For such fluorosilicone rubber,
The average molecular weight is 1 x 10 Five~ 8 × 10FiveThe range of
Is preferably used.

【0023】[0023]

【化2】 Embedded image

【0024】また、上記フロロシリコーンゴム以外に、
下記の(3)に示す繰り返し単位を有する共重合フロロ
シリコーンゴムがあげられる。このような共重合フロロ
シリコーンゴムとしては、重量平均分子量としては、1
×105 〜8×105 の範囲のものを用いることが好ま
しい。
In addition to the above fluorosilicone rubber,
Examples thereof include copolymerized fluorosilicone rubbers having the repeating unit shown in (3) below. Such a copolymerized fluorosilicone rubber has a weight average molecular weight of 1
It is preferable to use one having a range of × 10 5 to 8 × 10 5 .

【0025】[0025]

【化3】 Embedded image

【0026】さらに、オイル膨潤層は、ジメチルシリコ
ーンオイル等のシリコーンオイルの吸収、膨潤による重
量変化として、160℃で24時間の条件でシリコーン
オイルに浸漬した時の膨潤量が、初期に対して1〜8重
量%(以下「%」と略す)の範囲の増加量となるよう設
定される。この膨潤量(ΔW)は、下記の式により算出
される。
Further, the oil swelling layer has a swelling amount of 1 when compared to the initial amount when immersed in silicone oil at 160 ° C. for 24 hours as a weight change due to absorption and swelling of silicone oil such as dimethyl silicone oil. The amount of increase is set in the range of 8 wt% (hereinafter abbreviated as “%”). This swelling amount (ΔW) is calculated by the following formula.

【0027】膨潤量(%)=〔(浸漬後の重量−初期の
重量)/初期の重量〕×100
Swelling amount (%) = [(weight after immersion−initial weight) / initial weight] × 100

【0028】上記膨潤量に設定することにより、最外層
であるオイル膨潤層に離型オイルであるシリコーンオイ
ルを含有させて、良好なトナー離型性を確保することが
可能になると同時に、耐摩耗性も向上するようになる。
そして、上記膨潤量が8%を超えて大きくなると、逆に
耐摩耗性が劣化し、耐久性が悪くなる傾向がみられる。
By setting the amount of swelling to the above value, it is possible to make the outermost oil swelling layer contain silicone oil, which is a releasing oil, to ensure good toner releasability, and at the same time, wear resistance. Will also improve.
When the swelling amount exceeds 8% and increases, on the contrary, the wear resistance tends to deteriorate and the durability tends to deteriorate.

【0029】上記A成分とともに用いられるパーオキサ
イド系架橋剤(B成分)は、前記オイルバリア層の形成
材料となる架橋剤と同様のものがあげられ、特に限定す
るものではなく従来公知のものが用いられる。例えば、
ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
t−ブチルクミルパーオキサイド、2,4−ジクロロベ
ンゾイルパーオキサイド、m−トルオイル−ベンゾイル
パーオキサイド、1,1−ビス(t−ヘキシルペロキ
シ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等のパーオ
キサイド系架橋剤があげられる。これらは単独でもしく
は2種以上併せて用いられる。なかでも、架橋性、接着
性という観点からベンゾイルパーオキサイドを用いるこ
とが好ましい。このように、架橋剤としてパーオキサイ
ド系架橋剤(B成分)を用いることにより、後述のオイ
ル膨潤層形成時に、コーティング液を調製する際、液安
定性が良好で、可使期間が長く、ロールの製造作業性が
向上する。また、ゲル化等による形成材料の無駄が生じ
ず、コスト低減につながる。これは、上記パーオキサイ
ド系架橋剤が、室温近傍での反応性が低く、スコーチが
抑制されるためである。
The peroxide-based crosslinking agent (component B) used together with the above-mentioned component A is the same as the above-mentioned crosslinking agent used as the material for forming the oil barrier layer, and is not particularly limited, and conventionally known ones. Used. For example,
Benzoyl peroxide, dicumyl peroxide,
Peroxide type crosslinking agents such as t-butyl cumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, m-toluoyl-benzoyl peroxide and 1,1-bis (t-hexylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane can give. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, benzoyl peroxide is preferably used from the viewpoint of crosslinkability and adhesiveness. Thus, by using the peroxide-based crosslinking agent (component B) as the crosslinking agent, the liquid stability is good, the pot life is long, and the roll is long when the coating liquid is prepared at the time of forming the oil swelling layer described later. The manufacturing workability of is improved. In addition, the formation material is not wasted due to gelation, which leads to cost reduction. This is because the peroxide-based cross-linking agent has low reactivity near room temperature and scorch is suppressed.

【0030】さらに、上記A成分およびB成分とともに
用いられる充填剤(C成分)としては、例えば、シリカ
粉末、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタン、ケイ酸
カルシウム、酸化亜鉛、カーボンブラック等があげられ
る。特に、補強性の点からシリカ粉末を用いることが好
ましい。また、この充填剤(C成分)の配合量は、オイ
ル膨潤層形成材料であるマトリックス材料全体の20〜
80重量%(以下「%」と略す)の範囲に設定すること
が好ましい。特に好ましくは30〜50%である。すな
わち、充填剤の配合量が20%未満では、強度が低下し
て、摩耗劣化が著しくなり、80%を超えると、ロール
表面での充填剤の露出が多くなり、トナー離型性が低下
する傾向がみられるからである。
Further, examples of the filler (C component) used together with the above A component and B component include silica powder, calcium carbonate, alumina, titanium oxide, calcium silicate, zinc oxide, carbon black and the like. In particular, silica powder is preferably used from the viewpoint of reinforcing property. The amount of the filler (C component) compounded is 20 to 20% of the total amount of the matrix material which is the oil swelling layer forming material.
It is preferably set in the range of 80% by weight (hereinafter abbreviated as “%”). It is particularly preferably 30 to 50%. That is, when the compounding amount of the filler is less than 20%, the strength is lowered and wear deterioration becomes remarkable, and when it exceeds 80%, the filler is more exposed on the roll surface and the toner releasability is deteriorated. This is because there is a tendency.

【0031】上記オイル膨潤層形成材料には、上記主成
分であるフロロシリコーンゴム(A成分)、パーオキサ
イド系架橋剤(B成分)、充填剤(C成分)以外に、分
散助剤等を必要に応じて適宜に配合することができる。
The above oil swelling layer forming material requires a dispersion aid and the like in addition to the above-mentioned main components fluorosilicone rubber (component A), peroxide-based cross-linking agent (component B) and filler (component C). It can be appropriately blended according to.

【0032】この発明の定着ロールは、例えばつぎのよ
うにして作製することができる。すなわち、まず、オイ
ルバリア層形成用およびオイル膨潤層形成用の各コーテ
ィング液をそれぞれ調製する。
The fixing roll of the present invention can be manufactured, for example, as follows. That is, first, each coating liquid for forming an oil barrier layer and forming an oil swelling layer is prepared.

【0033】上記オイルバリア層形成用およびオイル膨
潤層形成用の各コーティング液は、つぎのようにして調
製される。すなわち、各形成材料の構成成分を適宜に配
合し、ロール,ニーダー等で混練し、この混合物に有機
溶媒を加えて混合,攪拌することにより調製される。そ
して、このようにして調製された各コーティング液の濃
度は、例えば、それぞれ10〜50%の範囲に設定する
ことが好ましい。特に好ましくは15〜30%である。
すなわち、各コーティング液の濃度が10%未満では、
目的とする所定の膜厚が得られ難くなる。また、液たれ
等塗布工程での不具合が発生する。逆に、50%を超え
ると、粘度が高くなり作業(塗布)性が悪化する。ま
た、上記と同様膜厚が厚くなり所定の膜厚が得られなく
なる傾向がみられるからである。
The coating liquids for forming the oil barrier layer and the oil swelling layer are prepared as follows. That is, it is prepared by appropriately mixing the constituent components of each forming material, kneading with a roll, a kneader or the like, and adding an organic solvent to this mixture, and mixing and stirring. Then, the concentration of each coating liquid thus prepared is preferably set within a range of, for example, 10 to 50%. It is particularly preferably 15 to 30%.
That is, when the concentration of each coating liquid is less than 10%,
It becomes difficult to obtain a desired predetermined film thickness. In addition, problems such as dripping may occur in the coating process. On the other hand, when it exceeds 50%, the viscosity becomes high and the workability (coating property) deteriorates. Also, as in the above case, there is a tendency that the film thickness becomes thick and a predetermined film thickness cannot be obtained.

【0034】そして、上記各成分を配合してコーティン
グ液を作製する際に用いられる上記有機溶媒としては、
特に限定するものではなく従来公知のものが用いられ
る。例えば、アセトン、メチルエチルケトン(ME
K)、メチルイソブチルケトン(MIBK)等のケトン
類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、テトラ
ヒドロフラン(THF)、酢酸エチル等の極性溶媒等が
あげられる。
Then, as the above-mentioned organic solvent used when a coating liquid is prepared by mixing the above respective components,
There is no particular limitation and a conventionally known one is used. For example, acetone, methyl ethyl ketone (ME
K), ketones such as methyl isobutyl ketone (MIBK), N, N-dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF), polar solvents such as ethyl acetate, and the like.

【0035】上記のようにして各コーティング液を調製
するとともに、一方で、金属製の軸体の外周に、熱伝導
性付与層形成材料を用いて押出成形して型加硫を行うこ
とにより熱伝導性付与層を形成する。そして、上記各コ
ーティング液を用いて、まず、オイルバリア層形成用の
コーティング液を上記熱伝導性付与層外周面に均一に塗
工する。ついで、上記オイルバリア層の外周に、オイル
膨潤層形成用のコーティング液を均一に塗工して乾燥さ
せた後、加熱架橋し、オイルバリア層およびオイル膨潤
層を形成する。このようにして目的の図1に示すような
定着ロール(3層構造)を作製することができる。図1
において、1は内部が中空の略円筒状の軸体(中空芯
金)、2は熱伝導性付与層、3はオイルバリア層、4は
オイル膨潤層である。
While preparing each coating liquid as described above, heat was applied to the outer periphery of the metal shaft body by extrusion molding using a material for forming a heat conductivity imparting layer to perform mold vulcanization. A conductivity imparting layer is formed. Then, using each of the coating liquids, first, the coating liquid for forming the oil barrier layer is uniformly applied to the outer peripheral surface of the heat conductivity imparting layer. Then, a coating liquid for forming an oil swelling layer is uniformly applied to the outer periphery of the oil barrier layer and dried, and then heat-crosslinked to form an oil barrier layer and an oil swelling layer. In this way, the desired fixing roll (three-layer structure) as shown in FIG. 1 can be manufactured. FIG.
In the above, 1 is a substantially cylindrical shaft (hollow core metal) having a hollow interior, 2 is a heat conductivity imparting layer, 3 is an oil barrier layer, and 4 is an oil swelling layer.

【0036】上記オイルバリア層形成用およびオイル膨
潤層形成用の各コーティング液の塗工方法としては、特
に限定するものではなく従来公知の塗工方法、例えば、
ディッピング法,スプレーコーティング法,ロールコー
ト法等があげられる。
The coating method of each of the coating liquids for forming the oil barrier layer and the oil swelling layer is not particularly limited, and a conventionally known coating method, for example,
The dipping method, the spray coating method, the roll coating method and the like can be mentioned.

【0037】そして、上記定着ロールにおいて、各層の
厚みはつぎのように設定することが好ましい。まず、熱
伝導性付与層2の厚みは、0.5〜5mmの範囲に設定
することが好ましく、特に好ましくは厚み1〜3mmで
ある。また、オイルバリア層3の厚みは、5〜50μm
の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは厚み
10〜20μmである。さらに、最外層であるオイル膨
潤層4の厚みは、10〜50μmの範囲に設定すること
が好ましく、特に好ましくは20〜30μmである。す
なわち、定着ロールを用いてトナーを複写紙に定着させ
る方法として、通常、加熱加圧圧着による方式が採用さ
れるがこの加熱加圧圧着の際の熱伝導性の見地より、最
外層となるオイル膨潤層4は薄膜層に形成することが好
ましい。
In the fixing roll, the thickness of each layer is preferably set as follows. First, the thickness of the thermal conductivity imparting layer 2 is preferably set in the range of 0.5 to 5 mm, particularly preferably 1 to 3 mm. The thickness of the oil barrier layer 3 is 5 to 50 μm.
It is preferable to set in the range of, and particularly preferably, the thickness is 10 to 20 μm. Furthermore, the thickness of the oil swelling layer 4, which is the outermost layer, is preferably set in the range of 10 to 50 μm, particularly preferably 20 to 30 μm. That is, as a method of fixing the toner to the copy paper by using the fixing roll, a method of heating, pressurizing and pressure bonding is usually adopted. From the viewpoint of the thermal conductivity at the time of heating, pressurizing and pressure bonding, the oil which is the outermost layer is used. The swelling layer 4 is preferably formed as a thin film layer.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように、この発明の定着ロール
は、熱導電性付与層の外周に、オイルバリア層が形成さ
れ、さらにこのオイルバリア層の外周に、最外層である
オイル膨潤層が形成され、しかも、このオイル膨潤層
が、フロロシリコーンゴム(A成分)、パーオキサイド
系架橋剤(B成分)、充填剤(C成分)を含有したマト
リックス形成材料を用いて形成され、かつ特定範囲の膨
潤量となるよう設定されたものである。このため、上記
オイル膨潤層が、適度なシリコーンオイルの吸収により
膨潤して、トナー離型性が付与されるとともに、適正な
膨潤設定が可能となることから耐摩耗性が向上して耐久
性の低下を防止することができる。
As described above, in the fixing roll of the present invention, the oil barrier layer is formed on the outer periphery of the heat conductivity imparting layer, and the outermost oil swelling layer is formed on the outer periphery of the oil barrier layer. Further, the oil swelling layer is formed using a matrix forming material containing a fluorosilicone rubber (component A), a peroxide-based cross-linking agent (component B), and a filler (component C), and has a specific range. It is set so that the swelling amount becomes. Therefore, the oil swelling layer swells due to the appropriate absorption of silicone oil to give the toner releasability, and the proper swelling can be set, so that the wear resistance is improved and the durability is improved. The decrease can be prevented.

【0039】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0040】[0040]

【実施例1〜5、比較例1,2】 〔熱伝導性付与層の形成〕軸体としてアルミニウム製軸
体(円筒体)を用いた。このアルミニウム製軸体の外周
面に、下記の表1に示す各成分からなる熱伝導性付与層
形成材料を用い、これを押出成形して型加硫を行った。
この結果、厚み3mmの熱伝導性付与層を形成した。
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 [Formation of heat conductivity imparting layer] An aluminum shaft (cylindrical body) was used as a shaft. On the outer peripheral surface of this aluminum shaft body, a heat conductivity imparting layer forming material comprising the respective components shown in Table 1 below was used, and this was extrusion-molded to perform mold vulcanization.
As a result, a heat conductivity imparting layer having a thickness of 3 mm was formed.

【0041】[0041]

【表1】 *1:XE20−A7016、東芝シリコーン社製 *2:TC−8、東芝シリコーン社製[Table 1] * 1: XE20-A7016, manufactured by Toshiba Silicone * 2: TC-8, manufactured by Toshiba Silicone

【0042】〔オイルバリア層の形成〕つぎに、下記の
表2に示す各成分を同表に示す配合割合で配合しロール
を用いて混練した。ついで、この混合物に、15%の濃
度となるよう有機溶媒としてメチルエチルケトンを加
え、混合,攪拌してオイルバリア層形成材料であるコー
ティング液を調製した。そして、上記熱伝導性付与層の
外周面に、ディッピング法により、上記コーティング液
を塗工して、厚み15μmのオイルバリア層を形成し
た。
[Formation of Oil Barrier Layer] Next, the components shown in Table 2 below were blended in the blending ratio shown in the same table and kneaded using a roll. Then, to this mixture, methyl ethyl ketone was added as an organic solvent to a concentration of 15%, mixed and stirred to prepare a coating liquid as an oil barrier layer forming material. Then, the coating liquid was applied to the outer peripheral surface of the heat conductivity imparting layer by a dipping method to form an oil barrier layer having a thickness of 15 μm.

【0043】[0043]

【表2】 *:バイトンGBC−900、昭和電工デュポン社製[Table 2] *: Viton GBC-900, manufactured by Showa Denko DuPont

【0044】〔オイル膨潤層の形成〕つぎに、下記の表
3に示す各成分を同表に示す配合割合で配合しロールを
用いて混練した。ついで、この混合物に、15%の濃度
となるよう有機溶媒としてメチルエチルケトンを加え、
混合,攪拌してオイル膨潤層形成材料であるコーティン
グ液を調製した。そして、上記オイルバリア層の外周面
に、ディッピング法により、上記コーティング液を塗工
した後、熱オーブンによる加熱により、架橋させて(条
件:150℃×1時間)して、厚み25μmのオイル膨
潤層を形成した。
[Formation of Oil Swelling Layer] Next, the respective components shown in Table 3 below were blended in the blending ratio shown in the same table and kneaded using a roll. Then, to this mixture was added methyl ethyl ketone as an organic solvent so that the concentration was 15%,
By mixing and stirring, a coating liquid as an oil swelling layer forming material was prepared. Then, the outer peripheral surface of the oil barrier layer is coated with the coating liquid by a dipping method, and then crosslinked by heating in a hot oven (condition: 150 ° C. × 1 hour) to swell the oil with a thickness of 25 μm. Layers were formed.

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】このようにして得られた各実施例品および
比較例品である定着ロールについて、その架橋度、シリ
コーンオイルの膨潤量、画質、耐摩耗性、耐久性を下記
の方法に従って測定し評価した。その結果を後記の表4
に併せて示した。
With respect to the fixing rolls of the respective Examples and Comparative Examples thus obtained, the degree of crosslinking, the swelling amount of silicone oil, the image quality, the abrasion resistance and the durability were measured and evaluated according to the following methods. did. The results are shown in Table 4 below.
Are also shown.

【0047】〔定着ロールの最外層の架橋度〕各定着ロ
ール表面を、メチルエチルケトンを含ませた布で拭き、
最外層となるオイル膨潤層の溶解の度合いを目視により
評価した。その結果、全く溶解しなかったものを○、拭
き跡が残ったものを△、溶解したものを×として表示し
た。
[Crosslinking Degree of Outermost Layer of Fixing Roll] The surface of each fixing roll was wiped with a cloth impregnated with methyl ethyl ketone,
The degree of dissolution of the oil swelling layer, which is the outermost layer, was visually evaluated. As a result, those that did not dissolve at all were indicated as ◯, those that left a wipe mark were indicated as Δ, and those that did dissolve were indicated as x.

【0048】〔シリコーンオイルの膨潤量〕各定着ロー
ルを、ジメチルシリコーンオイル(TSF451−35
0、東芝シリコーン社製)中に160℃×24時間の条
件で浸漬した。その結果、下記の式によりその膨潤量
(ΔW)を算出した。
[Swelling Amount of Silicone Oil] Each fixing roll was replaced with dimethyl silicone oil (TSF451-35).
0, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) at 160 ° C. for 24 hours. As a result, the swelling amount (ΔW) was calculated by the following formula.

【0049】膨潤量(%)=〔(浸漬後の重量−初期の
重量)/初期の重量〕×100
Swelling amount (%) = [(weight after immersion-initial weight) / initial weight] × 100

【0050】〔画質〕電子写真複写機に各定着ロールを
組み込み、オーバーヘッドプロジェクター(OHP)用
シートを送紙して、目視によりその巻き付き性を観察し
た。その結果、ロールに巻きついたものを×、巻きつか
なかったものを○として表示した。
[Image Quality] Each fixing roll was incorporated in an electrophotographic copying machine, an overhead projector (OHP) sheet was fed, and its winding property was visually observed. As a result, what was wound on the roll was indicated as x, and what was not wound was indicated as o.

【0051】〔耐摩耗性〕電子写真複写機に各定着ロー
ルを組み込み、ロール面に分離爪を押し当て、シリコー
ンオイルを供給しない状態(摩耗促進状態)で、表面層
の削れにより内層の露出に要する時間を測定した。そし
て、露出に要する時間が5時間以内のものを×、5時間
を超えたものを○として表示した。
[Abrasion resistance] Each fixing roll is incorporated in an electrophotographic copying machine, a separating claw is pressed against the roll surface, and the inner layer is exposed by abrasion of the surface layer in a state where silicone oil is not supplied (abrasion accelerated state). The time required was measured. Then, the time required for exposure within 5 hours is indicated by x, and the time exceeding 5 hours is indicated by o.

【0052】〔耐久性〕電子写真複写機に各定着ロール
を組み込み、複写紙を用いて複写を行い、オフセット
(溶融トナーが一部ロールに付着して、この付着した溶
融トナーが、つぎの複写時に汚れとして転写される現
象)が生起するまでの複写紙の枚数を測定しオフセット
耐久枚数として表示した。
[Durability] Each fixing roll is incorporated in an electrophotographic copying machine, copying is performed using a copy paper, and offset (melt toner partially adheres to the roll, and this melt toner adheres to the next copy). The number of copy papers before the occurrence of the phenomenon (transferred as dirt sometimes) occurred was measured and displayed as the offset durable number.

【0053】[0053]

【表4】 [Table 4]

【0054】上記表4の結果から、全ての実施例品は、
適度なシリコーンオイルの膨潤量に設定されており、画
質、耐摩耗性および耐久性の全てにおいて良好な結果が
得られた。しかも、架橋度においても問題がなく充分な
架橋がなされた定着ロールが得られたことがわかる。
From the results shown in Table 4 above, all the example products were
The swelling amount of the silicone oil was set to an appropriate level, and good results were obtained in all of image quality, abrasion resistance, and durability. In addition, it can be seen that there was no problem in the degree of cross-linking and a fixing roll having sufficient cross-linking was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の定着ロールの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a fixing roll of the present invention.

【図2】電子写真複写機内の熱ロール定着方式による定
着構造を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a fixing structure by a heat roll fixing system in an electrophotographic copying machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軸体 2 熱伝導性付与層 3 オイルバリア層 4 オイル膨潤層 1 shaft 2 thermal conductivity imparting layer 3 oil barrier layer 4 oil swelling layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 浩二 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海 ゴム工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Yamaguchi 3600 Gyokutsuyama, Komaki City, Aichi Prefecture Totsugu Rubber Industry Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸体の外周に熱伝導性付与層が形成さ
れ、この熱伝導性付与層の外周にオイルバリア層が形成
され、このオイルバリア層の外周にオイル膨潤層が形成
された定着ロールであって、上記オイル膨潤層における
シリコーンオイルの膨潤量が1〜8重量%に設定され、
かつ上記オイル膨潤層が、下記の(A)〜(C)成分を
含有するマトリックス材料によって形成されていること
を特徴とする定着ロール。 (A)フロロシリコーンゴム。 (B)パーオキサイド系架橋剤。 (C)充填剤。
1. A fixing in which a heat conductivity imparting layer is formed on the outer periphery of a shaft body, an oil barrier layer is formed on the outer periphery of the heat conductivity imparting layer, and an oil swelling layer is formed on the outer periphery of the oil barrier layer. A swelling amount of the silicone oil in the oil swelling layer is set to 1 to 8% by weight,
A fixing roll characterized in that the oil swelling layer is formed of a matrix material containing the following components (A) to (C). (A) Fluorosilicone rubber. (B) Peroxide type crosslinking agent. (C) Filler.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010198924A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Sharp Corp Heating device, and object heating treatment device equipped therewith
WO2014121073A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 Gentex Corporation Electro-optic window assembly

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